[发明专利]一种电流均匀分布的LED晶片

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种LED晶片，尤其是涉及一种电流均匀分布的LED晶片。

【背景技术】

发光二极管是对位于P-N结处的有源层注入电流，通过电子和空穴的辐射复合发光。发射光的波长由有源区材料的禁带宽度来决定的。在传播方面，其主要特性之一是：半导体发光二极管发光属于自发辐射发光，发出的光向空间各个方向传播的几率是相等的。其主要特性之二是：半导体材料的折射率比较大，所发出的光都是由光密介质(如GaN)出射进入光疏介质(空气)，这样必然存在光的全反射现象，限制了光的输出。如GaN材料对于蓝光波段(450-480nm)，折射率为n＝2.5。目前普遍采用的GaN基发光二极管，其六个面的出射角，据此可以算出，光的全反射角为23.6度，出光效率大约为4％。特别是对于功率型LED，晶片尺寸由原来的0.3×0.3mm扩大到1×1mm，甚至向更大尺寸发展，从而使得出光效率更低。目前普遍使用的功率型晶片结构，主要为插指型结构，如图5所示。由于其电极呈交错结构，如果制作时稍有偏差，使其交错结构不够均匀就会导致电流扩散不充分，造成发光不均匀，而且出光面积小，存在全反射角限制，出光效率低。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种电流均匀分布的LED晶片，该结构具有散热均匀、出光效率高、使用寿命长的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电流均匀分布的LED晶片，包括N型半导体层，形成于N型半导体层上的发光层；形成于发光层上的P型半导体层；所述P型半导体层表面设置有与N型半导体层连通的沟槽；形成于所述沟槽的负电极以及形成于P型半导体层的正电极；其特征在于： 所述沟槽为一对称的“E”形沟槽，所述对称的“E”形沟槽布满所述N型半导体层上，所述负电极设置在所述对称的“E”形沟槽上对应形成对称的“E”形负电极，所述正电极环绕在所述对称的“E”形负电极的周围。

本发明与现有技术相比的有益效果是：由于将本发明的沟槽设置成一对称的“E”型沟槽，所述对称的“E”型沟槽布满N型半导体层上，负电极形成于对称的“E”形沟槽上并对应形成对称的“E”形负电极，正电极环绕在对称的“E”形负电极的周围设置。这样设置可以使LED晶片的电流扩散均匀，大大提高LED晶片出光效率，延长LED晶片的使用寿命。

优选地，所述正电极形成的图形线条至负电极形成的图形线条间隔距离相等。这样设置可以使LED晶片的正电极与负电极的电流扩散更均匀，提高LED晶片的出光效率，同时也使LED晶片的散热效率更好，大大延长LED晶片的使用寿命。

优选地，在所述N型半导体层的底部还设置有一层衬底，这种结构可以提高LED晶片的散热效率，延长LED晶片的使用寿命。

优选地，所述衬底与N型半导体层之间还设置有一层缓冲层，这种结构可以使N型半导体层与衬底之间结合性更紧凑，减少两者之间的晶格失配程度，使N型半导体层生长质量更好。

优选地，在所述P型半导体层的表面形成有一层透明导电层，所述正电极设置在透明导电层上，这种结构可以减少光损耗，电流扩散在整个LED晶片表面，使电流扩散分布均匀，大大提高LED晶片的出光效率。

【附图说明】

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的第一种实施例的剖面结构示意图。

图2为本发明的第二种实施例的剖面结构示意图。

图3为图1所示本发明第一种实施例的平面示意图。

图4为图2所示本发明第一种实施例的平面示意图。

图5为现有发光二极管晶片的插指型电极结构示意图。

标记说明：1、衬底；2、N型层；21、沟槽；3、发光层；4、P型层；6、透明导电层；7、正电极；71、正电极焊线区；8、负电极；81、负电极焊线区；9、缓冲层；10、LED晶片。

【具体实施方式】